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熱処理を学ぼうとする人に
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熱処理作業をイメージするための動画を2つ
　　　　　　ソルトバスでの焼入れ/縦型ロでの型鋼の焼入れ風景

鉄の4つの状態と鋼の基礎知識

鉄と鋼の基礎知識
　　　　　　鉄Fe
　　　　　　純鉄は、温度で4つの状態になります
　　　　　　磁性の変化（キュリー点）
　　　　　　結晶構造とその変化
　　　　　　鋼になると鉄にはないすごい特徴が加わる
【熱処理コラム】①アモルファス　②硬化の仕組みについて

炭素量の違いで鉄と鋼と鋳鉄になるという話

鉄Feと炭素Cの合金には鋼（はがね）や鋳鉄
　　　　　　固溶体
　　　　　　鋼の成分とは
　　　　　　熱処理は温度と時間の操作

状態図で鉄と鋼の熱処理温度状態を理解しよう

平衡状態図
　　　　　　熱処理説明用の状態図は特殊な図です
　　　　　　状態図中の数字の違いは気にしなくていい
　　　　　　平衡状態図を使った熱処理説明のされかた
　　　　　　　　　　　　　変態点を通過する時の組織変化の例
　　　　　　平衡状態図での着目点
　　　　　　熱処理や鍛造の温度について
　　　　　　　　　　　　　（参考）温度変化と変態点の移動
　　　　　　主な変態点（変態温度）
　　　　　　　　　　　　　これ以外の鉄鋼の状態図は？
　　　　　　（参考）炭素量と組織
【熱処理コラム】熱処理で用いる単位について
【熱処理コラム】鋼は素晴らしい金属です

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焼入れ1　熱処理の種類や焼入れについて

紛らわしい熱処理用語
焼入れ
　　　　　　焼入れ操作
　　　　　　焼入れとは
　　　　　　　　　　　　冷却のしかたの重要性
　　　　　　　　　　　　適正な焼入れ温度とは
焼入れに似た熱処理：溶体化処理・水靱
【熱処理コラム】業界の熱処理用語

焼入れ2　熱処理による強さと硬さなどの性質について

熱処理による強さ・硬さ
　　　　　　強さは硬さで表現できる　
　　　　　　耐摩耗性とじん性　
　　　　　　調質　
　　　　　　高張力鋼板　　
　　　　　　強さの限界
　　　　　　成分系 　
【熱処理コラム】焼入れでは物理的性質を大きく変えれない

焼入れ3　炭素量から最高焼入硬さが推定できる

鋼の炭素の量で焼入れ硬さが決まる　　
　　　　　　炭素％と焼入れ硬さの関係
ほとんどの鋼は熱処理をしない鋼材　
炭素量で最高硬さを推定する　
マルテンサイト

焼入れ4　焼入焼戻しと残留オーステナイトの話

鋼の焼入れと焼戻しはペアで考える　　
　　　　　　焼戻しは焼入に続いて行います 　　
残留オーステナイトとは 　　
　　　　　　残留オーステナイトの功罪 　　
　　　　　　残留オーステナイトを多くしない対策 　　
　　　　　　焼戻しでの残留オーステナイトの変化 　　
　　　　　　残留オーステナイトは曲者？

焼入れ5　不完全焼入れという熱処理用語について

不完全焼入れとは
　　　　　　不完全焼入れは良くないのか？

焼入れ6　焼入れに重要なエムエフ点、エムエス点

エムエス（Ms）点・エムエフ（Mf）点　
　　　　　　Ms点を計算で求める
　　　　　　エムエフ点

焼入れ7　わかりにくい「焼入れ性」という熱処理用語

焼入れ性とは
　　　　　　焼入性の試験方法の例
　　　　　　　　　　　　ジョミニ一端焼入れ性試験
　　　　　　焼入れ性の良くない鋼を焼入れすると
　　　　　　　　　　　　日立金属の半冷曲線
【熱処理コラム】高硬度鋼

焼入れ8　鉄鋼の焼入れ性を増す合金元素

焼入れ性を増す合金元素
　　　　　　合金量が多すぎてもダメ
【熱処理コラム】レアメタル・レアアース

焼入れ9　聞くことが少なくなった焼入れに関連用語

焼入れに関係ある用語
　　　　　　質量効果と臨界直径
　　　　　　最大有効直径
　　　　　　　　　　　　臨界直径
　　　　　　　　　　　　臨界冷却速度
　　　　　　有芯焼入れ
　　　　　　Uカーブ

焼入れ10　鋼種と焼入れ条件と焼入れに重要なこと

鋼種と焼入れ温度
　　　　　　【参考】 これらのJISの参考データは入手できる？
　　　　　　この表で、S22C・S25Cの焼入れ温度が空欄なのは・・・
　　　　　　加熱冷却時で変態温度が変わる
標準熱処理条件
焼入れ硬さの一般的な傾向
　　　　　　温度が高すぎたり、低すぎると・・・
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焼入れ11　保持時間・冷却などの温度条件について

焼入れ保持時間とは
　　　　　　近年は、保持時間不要という考え方に・・・
　　　　　　焼入れ時の冷却
　　　　　　　　　　　　冷却状態を数値化するのは難しい
　　　　　　熱処理のコンピュータシミュレーション
【熱処理コラム】熱処理用試験片について

焼入れ12　構造用鋼の熱処理　調質か焼入焼戻しか

機械構造用鋼の熱処理
　　　　　　安価な構造用鋼を活かす熱処理の考え方
　　　　　　硬くしたいのか、強くしたいのか
　　　　　　【参考】機械構造用鋼で最高硬さが欲しい場合は
　　　　　　実際の品物の場合の考え方
調質
　　　　　　調質と焼入焼戻しはどう違うのか？
　　　　　　調質で知っておくべき問題点
　　　　　　焼いてみないとワカラナイ？

焼入れ13　構造用鋼の焼ならし・ノルテンについて

焼ならし
　　　　　　焼ならしの熱処理の方法
　　　　　　焼ならしの熱処理操作
　　　　　　ノルテン

焼入れ14　固溶化処理・溶体化処理について

固溶化（溶体化）熱処理
　　　　　　固溶化熱処理での不具合
　　　　　　鍛造品では鍛造後の焼なまし状態の確認は重要です
　　　　　　水靭処理

焼入れ15　合金鋼の焼入焼戻しの第一歩

工具鋼などの合金鋼の焼入焼戻し
　　　　　　熱処理は硬さで機械的性質を考える
　　　　　　工具鋼では、メーカーの鋼種名を使いましょう
　　　　　　工具鋼の評価のしかたは構造用鋼と少し違う
　　　　　　工具鋼の熱処理で使用される熱処理関係図表
　　　　　　JIS鋼種であってもメーカーごとに品質は違う
　　　　　　メーカー独自の図表も使われる
　　　　　　合金元素を増やせばいいというものではない

焼入れ16　工具鋼の焼入焼戻しのつづき

工具鋼の熱処理の留意点
　　　　　　カタログや技術資料で特徴や熱処理を知る
　　　　　　JISには最低限の品質を規定しているだけ
　　　　　　硬さと炭素量は最重要
市販鋼種の標準熱処理温度について
鋼種を考える場合は・・・
　　　　　　焼入れ性の良くない鋼種も品質や特性は優秀

焼入れ17　熱処理作業の標準化と熱処理の本質について

標準熱処理ではない熱処理はダメ？
　　　　　　匠の仕事は標準化しにくい？
熱処理の可能性や未知の領域は多い
　　　　　　工具鋼焼入れでのベイナイト析出はよくない？
　　　　　　アンダーハードニングという言葉は消えた
熱処理のシミュレーション

焼入れ18　熱処理図の見方考え方　S曲線

熱処理を説明する図表　S曲線
　　　　　　恒温変態曲線（TTT曲線・S曲線）
　　　　　　　　　　　　　点線の冷却過程と組織変化を説明します
　　　　　　　　　　　　　焼入れ性の良い鋼のS曲線の例
　　　　　　　　　　　　　マルテンサイト変態は温度とともに進行する

焼入れ19　CCT曲線と恒温熱処理図の見方考え方

連続冷却変態曲線（CCT曲線）
　　　　　　CCT曲線の見かた
恒温熱処理について
　　　　　　オーステンパーと熱浴焼入れの違い

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焼戻し1　焼戻しの基礎的なことがら

焼戻しとは
　　　　　　焼入れと焼戻しはセットで行います
焼戻し時の温度に伴う変化
　　　　　　第一過程：　焼戻しマルテンサイトに変わる過程
　　　　　　第二過程：　残留オーステナイトの分解が開始する過程
　　　　　　第三過程：　フェライトとセメンタイト混合組織が生成する過程
　　　　　　第四過程：　工具鋼などで2次硬化が起こる温度以上の過程
焼戻し回数について
　　　　　　実際の熱処理作業は教科書通りでない場合がある
　　　　　　　　　　　　高炭素高合金鋼の低温焼戻しは2回

焼戻し2　工具鋼の焼戻し　脆性や問題の対策

工具鋼の焼戻しのタイプ
　　　　　　冷間で用いる工具部品は、200℃前後の焼戻し
焼戻しに関係すること
　　　　　　低温焼戻し脆性
　　　　　　矯正について
　　　　　　焼割れ・焼ひずみの対策
高温焼戻しと低温焼戻し・・・どちらがいい？

焼戻し2　構造用鋼の焼戻しと調質

構造用鋼の焼戻し
　　　　　　Uカーブ
　　　　　　調質

焼戻し3　工具鋼の焼戻し

工具鋼の焼戻し
　　　　　　熱処理曲線（焼戻し曲線）の見方
焼戻しに関係することがら
　　　　　　焼戻しパラメータ
　　　　　　　　　　　　高温短時間焼戻しの例
　　　　　　焼戻しの保持時間
　　　　　　　　　　　　次に、焼戻しの過程や問題点などを見ましょう
　　　　　　焼戻しの保持時間の影響
　　　　　　残留オーステナイトを気にかける
　　　　　　3回の焼戻しの必要性

サブゼロ処理・クライオ処理などの深冷処理

サブゼロ処理・クライオ処理・深冷処理
　　　　　　サブゼロ処理
　　　　　　　　　　　　サブゼロ処理における焼割れ防止対策
　　　　　　クライオ処理・超サブゼロ処理
　　　　　　冷やしバメ
　　　　　　サブゼロなどの冷却における注意点
　　　　　　低温脆性（ていおんぜいせい）

焼なましの種類とその内容について

「焼なまし」の種類と概要
　　　　　　焼なましの基礎
　　　　　　　　　　　　焼なましの種類を変態点で分けて考える
　　　　　　完全焼なまし
　　　　　　球状化焼なまし
　　　　　　市販されている鋼の状態
　　　　　　低温焼なまし

機械加工と焼なましについて

機械加工のしやすさと焼なまし
　　　　　　鋼の焼なましは、「軟化」と「組織調整」が主な目的
　　　　　　焼なまし後に、見落としやすい硬さ不良の原因
　　　　　　加熱中の脱炭
　　　　　　酸化防止と箱なまし
　　　　　　鍛造をする場合に注意すること

熱処理設備（熱処理炉）について

加熱用設備（熱処理炉）
　　　　　　加熱炉
　　　　　　温度調節
　　　　　　温度制御/測定機器
　　　　　　設備の大型化に逆行のソルトバス設備
　　　　　　今後に期待される炉・設備技術

熱処理炉の雰囲気や冷却の問題について

熱処理炉の加熱雰囲気と変質
冷却について

熱処理品の硬さ・硬さ試験

熱処理の「硬さ」について
　　　　　　硬さ・硬度
　　　　　　硬さの値
「硬さ」は便利で重要な指標
　　　　　　硬さの便利なところ
硬さ試験機について
　　　　　　硬さ値の管理について
　　　　　　ロックウェル硬さ
　　　　　　　　　　　　「HRC」を使う場合がほとんど
　　　　　　ショアー硬さ
（参考）私の、硬さ試験機の使い勝手や印象
　　　　　　素材にはブリネル硬さ試験機
　　　　　　普通の金型や機械部品はロックウェル硬さ試験で
　　　　　　ショアー硬さ試験機の凄さはナミではない
　　　　　　ビッカース・マイクロビッカース硬さ試験機は試験研究用？
【熱処理コラム】最近の硬さ検査の考え方

熱処理品の硬さ・硬さ試験における注意点

熱処理品の硬さに関する問題点
　　　　　　熱処理品の硬さ測定
　　　　　　　　　　　　（1）一般的な測定の仕方
　　　　　　　　　　　　（2）測定の仕方で硬さ値が変わります
　　　　　　　　　　　　（3）通常の熱処理検査では、形状による補正をしない
　　　　　　　　　　　　（4）測定は標準作業化されています
　　　　　　　　　　　　（5）検査のやりかた
　　　　　　　　　　　　（6）測る人の技量が重要
【熱処理コラム】こわい硬さの話
　　　　　　硬さと機械的性質
　　　　　　硬さの相互間の関係：「硬さ換算表」

工具鋼を選ぶ場合について

JISハンドブックや鋼材カタログ
材料選びで重要なこと
　　　　　　どんな材料でも入手できるとは限りません
　　　　　　流通している各社の工具鋼一覧
鋼材はどこで入手する？
　　　　　　鋼材入手時に「熱処理」についても考えておく
高級材に向かう傾向

工具鋼鋼材の特性と必要な要素

工具に必要な特性と要素
　　　　　　①工具に必要な硬さ
　　　　　　②じん性と耐摩耗性
　　　　　　③被削性と被研削性
　　　　　　④市場性や販売サイズ
　　　　　　⑤その他
刃物（カスタムナイフ）について
　　　　　　①炭素工具鋼（SK）・特殊合金鋼（SKS）
　　　　　　②SKD11　および相当品
　　　　　　③ステンレス系（SUS)
　　　　　　④高速度工具鋼（ハイス）
【熱処理コラム】ステンレス鋼

材料試験方法について　耐摩耗性とその試験方法

材料の「耐摩耗性」とその試験方法
　　　　　　耐摩耗性
　　　　　　　　　　　　土砂摩耗や凝着摩耗を調べる摩耗試験機が多い
　　　　　　概念的な耐摩耗性評価について
　　　　　　硬さが高いと耐摩耗性は上がるのか？

材料試験方法について　じん性とその試験方法

材料の「じん性」とその試験方法
　　　　　　（1）衝撃試験による方法
　　　　　　（2）抗折試験による方法
　　　　　　（3）その他の方法
　　　　　　じん性値は熱処理や材料の状態を反映する
　　　　　　　　　　　　シャルピー衝撃試験のノッチの影響
　　　　　　　　　　　　硬さとじん性の関係
　　　　　　　　　　　　材料の方向性とじん性値
　　　　　　続・硬さが高いと長寿命とは限らない

工具鋼の技術資料やデータの見かた

日立金属のSKD11相当品　SLDについて
　　　　　　焼入れ特性
　　　　　　焼戻し硬さ曲線
　　　　　　残留オーステナイト
　　　　　　機械的性質
　　　　　　半冷時間
　　　　　　摩耗試験
　　　　　　熱処理変寸

からだの五感で感じてわかる熱処理の温度

からだの五感で感じる「熱処理温度」
加熱色と加熱温度
「焼戻し色」と焼戻し温度判定
鋼の温度判定と感覚の表現
五感による判断は不要になることはないでしょう

火花試験は難しいものではありません

火花試験は少しの基本知識で簡単にできます
　　　　　　火花試験の便利さ
　　　　　　JISの方法にこだわらない火花試験は簡単
異材混入は大きな損失に繋がります。
火花試験のやり方（エッセンス）
　　　　　　最低限の環境とグラインダと知識でOK
　　　　　　花の咲き方で炭素量（C%）を推定する
蛍光X線分析計

熱処理変形や変寸について

熱処理時の変形
　　　　　　熱膨張・熱収縮による寸法変化
　　　　　　変態による寸法変化
　　　　　　焼戻し時の変形
　　　　　　　　　　　　ゆっくりと加熱冷却した場合
　　　　　　　　　　　　ゆっくりと加熱してD点から急冷した場合
加熱の不均一と熱膨張による変形
　　　　　　予熱の有効性
　　　　　　予熱温度
　　　　　　変態点を通過する時の鋼の状態
　　　　　　作業中の変形対策
焼入れ時の変態による変形
　　　　　　変態による変形の対策
　　　　　　変形を矯正する

熱処理時の割れ・時効変化について

熱処理時の割れ
　　　　　　割れは、引張応力集中部から起こる
　　　　　　意外と、焼入れ性の良い、大きな品物が危険
　　　　　　材料が良くなったからか、近年は焼割れが激減
　　　　　　焼き割れは大きな損失
　　　　　　速く冷やしても割れるものでもない
　　　　　　性能よりも変形の少ない熱処理が望まれる困った傾向
焼戻し時の変形
　　　　　　正確な変寸量は予測困難
応力除去と矯正時の操作
　　　　　　矯正の方法
時効変形（経年変化）

表面熱処理（炎焼入れ・浸炭・窒化）の概要

鋼の表面熱処理について
鋼の表面を硬化させる表面熱処理
火炎焼入れ（炎焼入れ）
　　　　　　火炎焼入れ鋼について
高周波焼入れ
　　　　　　周波数によって硬化深度は変わります
　　　　　　焼入れ性の良い高価な材質は不向きです
　　　　　　強さ＋耐摩耗性には、調質＋高周波焼入れ
高周波焼入れで問題が起きやすいこと
　　　　　　硬さのムラはある程度は生じる
　　　　　　円筒の端面まで硬さが必要な場合は・・・
　　　　　　平面部分の高周波焼入れも可能です
浸炭焼入焼戻し
表面熱処理を行う場合の注意点
多様化する表面処理
JISでいう「硬化深さ」の落とし穴と注意点

熱処理と顕微鏡組織観察について

組織とは
　　　　　　使用する顕微鏡は反射型の光学顕微鏡
　　　　　　倍率について
　　　　　　顕微鏡用の試料
　　　　　　試料研磨
　　　　　　無腐食観察と腐食観察
　　　　　　　　　　　　通常の腐食液は「ナイタール」
　　　　　　　　　　　　その他の腐食液を使う場合は
　　　　　　組織観察
　　　　　　　　　　　　【破損品の原因調査における注意点】
熱処理品の調査について

熱処理した鋼の顕微鏡組織

顕微鏡組織
標準組織の例
　　　　　　マルテンサイト組織
　　　　　　マルテンサイトと残留オーステナイト
　　　　　　マルテンサイトと球状セメンタイト
　　　　　　パーライト
　　　　　　工具鋼の組織の例：SKD11
　　　　　　そのほかの組織関連用語について

硬さ換算表

硬さ換算表について
　　　　　　SAEの換算表の例
　　　　　　　　　　　　使用する時の注意点は知っておく必要あり　　
実用性に優れた硬さ換算表

あとがき、引用文献等

あとがき
新刊書籍が少ないのが困りますが、オススメを2冊
熱処理作業の標準化は良くもあり悪くもあります
内容の転用・転載はしないでください
さいごに
第一鋼業（株）さんの紹介
【参考文献・引用資料】

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